極低温および超臨界流体環境でのプラズマ先端材料科学プロセシング

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本研究では、外国人特別研究員Dr.Paiの持つ、ナノ秒パルス放電技術を十二分に用い、"極低温および超臨界流体環境中におけるプラズマの生成、物性診断、新しい先端材料プロセシングへの応用"を通じ、プロセスプラズマの新しい可能性を開拓すべく、[A](1)"熱プラズマ(ガス温度数千K～数万K程度)"、(2)"低温プラズマ(ガス温度300K～1000K程度)"に次ぐ第3の温度領域-ガス温度数十K～300K程度-のプロセスプラズマ"クライオプラズマ"、および、[B]気体と液体との中間状態である超臨界流体のプラズマ"超臨界流体プラズマ"の創製と、その材料加工プロセスへの応用を行なう。特に、有用性を示す具体的応用例として従来のプラズマプロセシングでは実現不可能であった新規ナノマテリアルの探索を中心に、熱的な損傷に敏感であったバイオ技術・医療分野での主役となるソフトマテリアルに対する新規プラズマ材料加工プロセス開発などを進め"クライオプラ、超臨界流体材料プロセス工学の創成"を最終ゴールとし、この約半年の間に、主に超臨界流体(SCF;supercritical fluid)環境下でのプラズマの発生(主に表面プラズマ)、診断(発光分光、ラマン分光)、および、ダイヤモンドイド(ダイヤモンド分子)合成のたえのプラズママイクロリアクターの作作製とそれを用いた合成のとりまとめ実験とともに、研究論文の執筆を行ない、超臨界流体環境下を含む高圧領域で、明確なる電界放出モードの観測とモデル化などに成功した。さらにまた、極低温環境での誘電体バリア放電プラズマ、ナノ秒パルスプラズマの発生・診断研究においても、主にその極低温環境下での自己組織化パターングのプラズマ診断についてのとりまとめの議論と論文執筆の補助を行った。